マイクロ放電プラズマのためのレーザートムソン散乱計測法の確立

微放电等离子体激光汤姆逊散射测量方法的建立

• 批准号: 16040212
• 负责人: 内野 喜一郎
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16040212/
• 关键词: PDP; トムソン散乱; EUV光源; 電子密度; 電子温度; イオンの荷電数; 協同的散乱; マイクロ放電

昨年度に続き本年度も、(a)プラズマディスプレイパネル(PDP)マイクロ放電、(b)大気中レーザー生成プラズマ、(c)極端紫外(EUV)光源用放電プラズマを測定対象として研究を進めた。(a)については非協同的散乱領域(トムソン散乱パラメータα<<1の領域)にある電子密度n_e・電子温度T_eのマイクロ放電プラズマに対して、空間分解能50μmを達成した上で、PDPマイクロ放電に普遍的に現れる定在縞の構造を詳細に測定することに成功した。特に,赤外の計測システムの開発により、Ne/Xe混合ガス中の放電でもそのような定在縞構造の計測を可能とした。(b)と(c)は、協同的散乱領域(α>1)にある。(b)の大気中レーザー生成プラズマは研究室内で容易に生成できるので、これを対象として今年度はイオン項計測システムの開発を行った。波長分解の16pmで中心波長より40pm離れた波長位置での迷光リジェクションが10^<-5>の3回折格子分光器を、特に狭いイオン項スペクトル分光計測のために製作した。これを用いて、実際に大気中レーザー生成プラズマからのイオン項の測定を実証し、温度,密度およびイオンの荷電数Zを決定できることを示した。(c)の実験は、熊本大学秋山教授の研究室との共同研究として行った。九大より計測システムを熊本大学に持ち込んで測定を行った。昨年度までの実験の結果、電子項の検出には成功したが、EUV光放射時刻(ピンチ後50ns程度以内の時刻)では、プラズマ背景光が強すぎてトムソン散乱信号が検出できないことが明らかとなった。そのため、九大で新たに開発したイオン項計測システムを適用して、ピンチからピンチ直後のタイミングでイオン項スペクトルを検出することを試みた。その結果、Xeガスを動作ガスとするときはまだ計測系の波長分解が不足したが、Arガスを動作ガスとした場合には,詳細なイオン項スペクトルを検出することに成功した。これにより、EUVプラズマの電子密度、電子温度、およびイオンの荷電数を同時に測定する見通しが得られた。

Yesterday's annual に 続 き も, (a) this year プ ラ ズ マ デ ィ ス プ レ イ パ ネ ル (PDP) マ イ ク ロ discharge, (b) large 気 レ ー ザ ー generated プ ラ ズ マ, (c) light source in extreme ultraviolet (EUV) discharge プ ラ ズ マ を determination as seaborne と し を て research into め た. (a) に つ い て は synergy scattered field (ト ム ソ ン scattered パ ラ メ ー タ alpha < < 1) の field に あ る n_e electron density, electron temperature T_e の マ イ ク ロ discharge プ ラ ズ マ に し seaborne て, space decomposition can reach し 50 mu m を た で, PDP マ イ ク ロ discharge に common に now れ る detailed に determination in stripe の tectonic を す る こ と Youdaoplaceholder0 success た. に, red outside の measuring シ ス テ ム の open 発 に よ り, Ne/Xe mixed ガ ス の discharge in で も そ の よ う な in stripe structure の measuring を may と し た. (b)と(c) と, collaborative scattered domain (α>1)にある. (b) の large 気 レ ー ザ ー generated プ ラ ズ マ は the indoor で に easily generate で き る の で, こ れ を like と seaborne し て our は イ オ ン items measuring シ ス テ ム の open 発 を line っ た. Wavelength decomposition の 16 PM で center wavelength よ り 40 PM from れ た wavelength position で の fan light リ ジ ェ ク シ ョ ン が 10 ^ < 5 > の 3 inflexion lattice beam splitter を, に narrow い イ オ ン item ス ペ ク ト ル spectrometer measuring の た め に making し た. こ れ を with い て, be in the big に 気 レ ー ザ ー generated プ ラ ズ マ か ら の イ オ ン item の determination を be し, temperature, density お よ び イ オ ン の charged number Z を decided で き る こ と を shown し た. (c) A joint study by <s:1> laboratory と and と laboratory of Professor Akiyama <s:1> at Kumamoto university on と て て line った. The nine major よ よ measurement システムを Kumamoto University に holds ち込んで measurement を line った. Yesterday's annual ま で の be 験 の results, electronic の 検 out に は successful し た が moment, EUV light radiation (ピ ン チ within 50 degree of ns の moment) で は, プ ラ ズ マ strong background light が す ぎ て ト ム ソ ン scattered signal が 検 out で き な い こ と が Ming ら か と な っ た. New た そ の た め, nine で に open 発 し た イ オ ン items measuring シ ス テ ム を applicable し て, ピ ン チ か ら ピ ン チ straight after の タ イ ミ ン グ で イ オ ン item ス ペ ク ト ル を 検 out す る こ と を try み た. そ の results, Xe ガ ス を action ガ ス と す る と き は ま だ measuring wavelength is の decomposition が insufficient し た が, Ar ガ ス を action ガ ス と し た occasions に は, detailed な イ オ ン item ス ペ ク ト ル を 検 out す る こ と に successful し た. こ れ に よ り, EUV プ ラ ズ マ の electron density, electron temperature, お よ び イ オ ン の charged several を and determination of に す る see tong し が have ら れ た.

项目成果

放電プラズマ計測へのレーザー散乱および蛍光法の適用

激光散射和荧光方法在放电等离子体测量中的应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: 静電気学会誌 Vol.28,No.6
• 作者: 内田 諭;杤久保 文嘉;渡辺 恒雄;T.Ichitsubo;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa;村岡克紀
• 通讯作者: 村岡克紀

Laser Thomson Scattering Measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a Plasma Display Panel (PDP)-Like Discharge

• DOI: 10.1143/jjap.44.l442
• 发表时间: 2005-03
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: S. Hassaballa;K. Tomita;Young Kee Kim;K. Uchino;H. Hatanaka;Young Mo Kim;Chung‐Hoo Park;K. Muraoka

Laser Thomson scattering and optical emission studies of striated PDP micro-discharge plasmas

条纹 PDP 微放电等离子体的激光汤姆逊散射和光发射研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Society for Information Display Vol.13, No.8
• 作者: 内田 諭;杤久保 文嘉;渡辺 恒雄;T.Ichitsubo;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa
• 通讯作者: Safwat Hassaballa

Laser Thomson Scattering and Optical Emission Studies of PDP Micro-Discharge Plasmas measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a PDP Like Discharge

PDP 微放电等离子体的激光汤姆逊散射和光发射研究 类 PDP 放电中条纹等离子体的电子密度和温度分布测量

• 发表时间: 2004
• 期刊: 九州大学総合理工学研究 Vol.26,No.3
• 作者: 内田 諭;杤久保 文嘉;渡辺 恒雄;T.Ichitsubo;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa;Safwat Hassaballa
• 通讯作者: Safwat Hassaballa